乙醇制高级醇有序介孔氧化铝负载铜基催化剂研究

为了实现乙醇向高级醇的高效转化,以蒸发诱导自组装法合成的有序介孔氧化铝(orderedmesoporous alumina,OMA)为载体制备了系列Cu-La2O3/OMA催化剂,并深入研究了其在乙醇制高级醇反应中的构效关系。在533K、3MPa、LHSV=2ml/(gcat·h)、V(N_(2))/V(EtOH)=250∶1的反应条件下,最佳的Cu-La_(2)O_(3)/OMA(973)催化剂表现出高达55.5%的乙醇转化率和40.1%的高级醇收率,并且在200h的连续反应中展现出优异的稳定性。OMA载体表面高度分散的Cu和La_(2)O_(3)活性组分协同OMA载体提供了大量的金属和酸碱中心,同时其较大的介孔孔径有利于降低反应物及产物分子在催化剂孔道中的扩散阻力,从而使得Cu-La_(2)O_(3)/OMA催化剂表现出较高的活性及高级醇选择性。此外,OMA载体表面五配位Al^(3+)通过Cu-O-Al键对Cu活性物种的锚定作用是催化剂具有良好稳定性的重要原因。

介孔氧化铝纳米材料的制备及除氟性能研究

以氯化铝和铝酸钠为原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为结构调控剂,采用水热反应和高温煅烧技术制备了纳米氧化铝粉体材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和N2吸附/脱附等对产物的晶型、形貌和孔结构进行了表征,研究了氧化铝对氟离子的吸附性能。结果表明,水热反应制得前驱体为AlOOH,呈现纳米片组装的花状形貌;550℃煅烧后所得产物为η-Al_(2)O_(3),呈现出分散性良好的纳米颗粒状形貌。η-Al_(2)O_(3)具有介孔结构,经PVP调控的η-Al_(2)O_(3)有较大的比表面积(132.56 m^(2)/g)和孔容(0.396 cm^(3)/g)。η-Al_(2)O_(3)的除氟容量随溶液pH增大先减小后趋于平衡,经PVP调控的η-Al_(2)O_(3)具有更优异的除氟性能。η-Al_(2)O_(3)吸附氟离子速率很快,大部分吸附在5 min内完成;升高温度有利于氟离子吸附,吸附反应ΔH?为正,表明过程为吸热反应。

介孔氧化铝及其前体的晶体结构与表面化学的研究进展

综述了介孔氧化铝及其前体的晶体结构与表面化学的研究进展。从介孔氧化铝的主要合成路线出发,对介孔氧化铝的控制合成进行了系统总结。并对近几年合成的新型氧化铝(包括规整孔道介孔氧化铝、不同形貌氧化铝、纳米晶氧化铝组装体等)进行了详细介绍。重点介绍了介孔氧化铝及其前体的晶体生长及控制策略、铝的微环境和表面羟基结构等方面的研究。对该领域的热点问题和存在的研究机遇进行了展望,提出要加强对氧化铝的介观层面的研究。

介孔氧化铝净化-气相色谱法同时测定蔬菜、水果及茶叶中16种有机磷农药残留

利用气相色谱检测技术,建立了能应用于白菜、生菜、南瓜、洋葱、番茄、白萝卜、苹果、梨及茶叶等不同基质中16种有机磷农药残留的检测方法。样品采用乙酸乙酯提取,经以合成的介孔氧化铝作吸附剂的固相萃取柱净化,DB-1701毛细管柱分离,气相色谱-火焰光度检测器检测。结果表明,蔬菜、水果及茶叶基质中16种有机磷农药在10-2 000μg/L范围内具有良好的线性关系（R^2〉0.997）;平均回收率为83.2%-103.8%,相对标准偏差为2.0%-9.9%。该方法灵敏度高、准确度高、重复性好,可适用于蔬菜、水果及茶叶基质中16种有机磷残留量的同时测定。

介孔氧化铝负载钒催化剂上丙烷氧化脱氢制丙烯

采用浸渍法制备了介孔氧化铝(m-Al2O3)负载钒催化剂(V/m-Al2O3),并考察了其催化丙烷氧化脱氢制丙烯反应活性.通过N2吸附-脱附、透射电镜、X射线粉末衍射、紫外-可见漫反射光谱、氢-程序升温还原和氨-程序升温脱附对催化剂进行了表征.结果表明,介孔氧化铝具有大比表面积、窄孔径分布和两维六方相结构,在其上负载适量的V可实现V活性物种的高分散及催化剂的弱酸性,从而有利于提高丙烷转化率和丙烯选择性.与共合成法制备的含V介孔氧化铝V/m-Al2O3(C)和浸渍法制备的V/γ-Al2O3相比,V/m-Al2O3表现出更高的催化活性.这与载体较弱的酸性和较大的比表面积以及V物种的高分散有关.

介孔氧化铝的制备及其在甲醇脱水制二甲醚反应中的应用

以硝酸铝为铝源,以十六烷基三甲基溴化铵为阳离子模板剂,采用均匀沉淀法成功制得热稳定性较高和高度有序的介孔Al2O3(其比表面积179.8m2/g,孔径5.4nm,孔体积0.3cm3/g),并用于甲醇脱水制二甲醚反应中.结果表明,在280oC,液时空速为30h-1条件下,甲醇转化率为90.2%,二甲醚时空收率最高可达15.4g/(g·h).通过制备方法的对比和催化剂的酸性表征,进一步探讨了介孔Al2O3结构和酸性等对其催化活性的影响,发现催化剂活性与其酸密度密切相关.

负载Ni金属有序介孔氧化铝催化剂的制备及表征

采用原位合成法和传统浸渍法以价格低廉的硝酸铝作为铝源,聚乙二醇1540为模板剂,硝酸镍为镍源,制备出负载Ni金属有序介孔氧化铝催化剂,并采用BET、TEM、XRD、TG多种测试技术对合成催化剂的物理化学性质和结构特征进行了表征.实验结果表明,两种方法均能制备出比表面积大(>210m2·g-1)、孔径分布窄(4nm左右)的负载Ni金属介孔氧化铝催化剂.与浸渍法相比,原位合成法所制备的负载Ni金属有序介孔氧化铝镍离子与载体具有更强的相互作用力,且孔结构具有一定的有序性.

介孔氧化铝选择性吸附烟气中低分子醛酮化合物的研究

为降低卷烟烟气中有害成分低分子醛酮化合物的含量和研究介孔材料在烟气减害中的作用及其机制,将不同微结构特征的介孔氧化铝分别添加到卷烟嘴棒中,研究其对主流烟气中8种低分子醛酮化合物含量的影响。结果显示,介孔氧化铝对低分子醛酮有明显的吸附作用,而且脱除效果与介孔氧化铝的孔径密切相关,这与介孔氧化铝的纳米限域效应有关。通过进一步研究介孔氧化铝对烟气中苯酚和苯并(α)芘的吸附作用,揭示了介孔氧化铝对低分子醛酮的选择性吸附与其因表面静电引力优先吸附极性物质的特性以及低分子醛酮的低熔沸点密切相关。烟气3项指标分析表明,介孔氧化铝对烟气中的焦油和烟碱含量影响不大,这有利于保持卷烟的香气。

高比表面积有序介孔氧化铝的制备与表征

采用溶胶一凝胶法以非离子表面活性剂PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物F127为模板剂，以异丙醇铝为铝源，以异丙醇为溶剂，成功地制备出比表面积为485m^2／g、孔径分布窄（2～20nm）、孔容在1．2cm^3／g以上和孔道呈蠕虫状且具有一定有序性的介孔氧化铝，采用BET，TEM，XRD和TG多种测试技术对产物性能进行了表征，探讨了水铝比、醇水混合溶液的滴加速度、反应时间、水浴温度、陈化温度及陈化时间等条件对合成的有序介孔氧化铝结构的影响．

不同负载方法制备镍金属有序介孔氧化铝催化剂的结构及性能

采用原位合成技术制备出负载镍金属介孔氧化铝催化剂,同时采用过量浸渍法在已合成的有序介孔氧化铝和普通氧化铝上负载镍金属。采用BET、TEM、XRD、XPS、TPR、ICP-OES多种测试技术对3种催化剂结构特征、镍金属与载体的相互作用进行了表征,同时采用甲烷化反应验证3种催化剂的催化性能。实验结果表明,两种方法制备的负载镍金属介孔氧化铝催化剂相对于普通氧化铝结构稳定、孔径分布窄。原位合成的负载镍金属催化剂负载量大,镍金属与载体的相互作用力强。但金属的价态为难还原的偏铝酸镍,对甲烷化反应催化性能不高。过量浸渍法制备有序介孔氧化铝催化剂孔结构稳定,镍分散性好,价态以易还原的氧化镍为主,其催化性能要高于普通氧化铝,表明合成的有序介孔氧化铝在催化领域将具有重要的应用价值。

介孔氧化铝制备方法对其载体及催化剂性能的影响

分别采用醇铝法和沉淀法制备氧化铝,借助N_2物理吸附-脱附、XRD和SEM等技术对试样进行了表征,并对制备的载体进行对比。表征结果显示,醇铝法制备的拟薄水铝石纯度及结晶度更高,杂质少;小孔氧化铝孔径分布峰集中且峰形尖锐,峰宽较窄;大孔氧化铝孔径分布峰更宽甚至消失;氧化铝由粒径均匀且完整度高的球形颗粒聚集而成;小孔氧化铝载体孔径分布集中,没有大孔;而大孔氧化铝载体除介孔外还含有许多大孔。将两种方法制得的大孔氧化铝载体制备成催化剂,以渣油和蜡油混合油为原料,在氢分压15.5 MPa、氢油体积比650∶1、反应温度390℃、液态空速0.5 h^(-1)的条件下对催化剂进行评价。评价结果显示,醇铝法制备的催化剂具有较为优异的加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱残炭及加氢脱金属活性。

介孔氧化铝的研究进展

介孔氧化铝(MA)是比表面积超过350m2/g,孔径在2—50nm之间且孔径分布较窄的多孔氧化铝。这一新型氧化铝有望在催化剂及其它化学领域得到广泛应用,对材料科学及其应用有着重要意义。本文较全面地综述了近年来MA研究的最新进展,讨论了MA的各种合成路径和后处理方法,包括中性合成路径、阴离子合成路径和阳离子合成路径;结合XRD、氮吸附平衡等温线、TEM2、7Al魔角旋转核磁共振等图表对MA的结构和表征方法进行了阐述;探讨了MA作为催化剂载体和作为吸附剂的应用研究状况,并对今后的研究方向进行了展望。

氨基化有序介孔氧化铝合成及吸附CO_2性能研究

以廉价的无机铝盐为铝源,碳酸铵为沉淀剂,聚乙二醇1540为模板剂合成有序介孔氧化铝(OMA)。以3-丙胺基三乙氧基硅烷(APTES)为氨基化剂,采用浸渍法将其嫁接到OMA孔内,形成氨基化的OMA用于吸附CO2。采用XRD、BET、TEM等测试技术对合成的吸附剂进行表征,通过固定床测量穿透曲线的方法研究其对CO2动态吸附性能。分别考察了吸附量、吸附温度、气体流量等因素对吸附性能的影响。结果表明,APTES负载量为30%的吸附剂、吸附温度为60℃、流量为40mL/min时对CO2吸附量最大,为0.639mmol/g;APTES/OMA经6次吸-脱循环后,其结构及吸附性能均变化较小,具有较好的稳定性和再生性能。

复合模板剂制备有序介孔氧化铝

采用溶胶-凝胶法以异丙醇铝为铝源,乙醇为溶剂,非离子表面活性剂TritonX-100和三嵌段共聚物P123为复合模板剂,制备了有序介孔氧化铝。用PSD、XRD、TEM等测试技术对样品进行了结构表征,实验结果表明,合成的有序介孔氧化铝比表面积大于500 m^2/g,孔容超过1.0 cm^3/g,孔径分布窄（2-12 nm）,形成的蠕虫状孔道具有一定的有序性,与采用单一模板剂P123制得的介孔氧化铝相比具有比表面积大,孔分布窄,有序性好的优点。最佳模板剂配比为n（TritonX-100）∶n（P123）=3∶1。

超重力技术制备有序介孔氧化铝

从微观混合角度探讨有序介孔氧化铝制备过程,以硝酸铝为铝源,碳酸铵为沉淀剂,PEG1540为模板剂,采用沉淀法在旋转填充床中制备有序介孔氧化铝。考察了旋转床转速、初始混合方式、反应温度、加料速度等因素对介孔结构的影响。研究结果表明采用超重力技术可以合成比表面积高、孔径分布窄、具有蠕虫状孔道、有序性较好的介孔氧化铝,进一步分析结果表明超重力技术在介孔氧化铝的合成过程中对孔结构有很好的控制作用。

有序介孔氧化铝的制备及其在丁烯歧化中的应用

采用有机铝源及阴离子模板剂制备了高比表面积、大孔容、窄孔径分布的有序介孔氧化铝(Al2O3)载体,研究了铝源水解速率、模板剂碳链长度以及洗涤介质等因素对有序介孔氧化铝载体合成的影响。实验结果表明,提高铝源水解速率和用乙醇溶剂洗涤Al2O3前躯体都有利于Al2O3载体形成有序介孔结构,所得Al2O3载体的孔径和孔体积随着模板剂碳链长度的增加而增大。分别用有序介孔Al2O3和普通介孔Al2O3为载体,采用浸渍法负载氧化铼(Re2O7)制备了铼基催化剂,并用于评价丁烯歧化合成丙烯的反应性能。实验结果表明,铼基有序介孔催化剂(Re/OMA)的丁烯歧化性能显著优于普通铼基介孔催化剂(Re/MA),丁烯转化率高于50%,丙烯选择性约60%,丙烯收率达30%,催化剂寿命明显延长。

银掺杂介孔氧化铝抗菌剂的一步合成与表征

以Al(NO_3)_3·9H_2O和AgNO_3为原料,采用水热法制备了介孔氧化铝纳米粒子(Mesoporous Al_2O_3NPs)和银掺杂介孔氧化铝纳米粒子(Mesoporous Ag/Al_2O_3NPs),通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线荧光光谱(XRF)、能量分散X射线衍射(EDX)和低温N2吸附-脱附等手段对产物进行了表征,通过最低抑菌浓度和抑菌圈实验研究了材料的抗菌性能.XRD分析表明在介孔Ag/Al_2O_3NPs中Al_2O_3是唯一结晶相,Ag掺杂后,介孔Ag/Al_2O_3NPs晶格常数和半高峰宽增大,晶面间距[(111),(400)和(440)面]减小.FE-SEM形貌分析表明掺杂后的介孔Ag/Al_2O_3NPs颗粒直径减小而孔径增大.EDX和XRF分析表明介孔Ag/Al_2O_3NPs中O/Al摩尔比为1.5,与Al_2O_3NPs中O/Al摩尔比相同.综合XRD和XRF分析结果认为,Ag进入介孔Al_2O_3晶格间隙形成间隙固溶体.低温N2吸附-脱附分析表明掺杂后的介孔Ag/Al_2O_3NPs比表面积、孔体积和孔径增大.曝气抗菌实验结果表明介孔Ag/Al_2O_3NPs的抗菌机理是活性氧和金属银的协同作用.介孔Ag/Al_2O_3NPs对革兰氏阴性菌(大肠杆菌)和革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)具有明显的抗菌效果,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度(MIC)均为80μg/m L,抑菌圈直径分别为26 mm和24 mm.

新型催化材料——介孔氧化铝分子筛的合成、表征以及应用前景

与传统的-γAl2O3相比,介孔氧化铝分子筛具有较大的比表面积和较窄的孔径分布,作为工业催化剂或催化剂载体,具有更为广阔的应用前景。本文重点介绍了介孔氧化铝分子筛的不同合成方法、结构表征方法和催化性能,分析了模板剂类型、凝胶pH值、洗涤方法、焙烧方式等制备条件对其结构的影响。并对其催化应用进行了评述和展望。

非离子模板剂制备有序介孔氧化铝及表征

以硝酸铝为原料,采用非离子型表面活性剂聚乙二醇为模板剂,磷酸氢二铵为辅助剂,通过沉淀方法合成有序介孔氧化铝。探讨了模板剂的选取、反应终点pH值、反应温度、后处理工艺和辅助剂等条件对合成的有序介孔氧化铝结构影响,采用BET、XRD、TEM等测试技术对样品进行了结构表征,研究结果表明合成的有序介孔氧化铝比表面积大且孔分布窄,形成的蠕虫状孔道具有一定的有序性。

介孔氧化铝的合成及应用研究进展

介孔氧化铝以其优异的结构性质和表面酸碱性在催化剂、催化剂载体和吸附剂等领域有着广泛应用,系统地阐释了不同模板剂制备介孔氧化铝的方法以及通过对介孔氧化铝进行表面化学修饰来提高其在催化和吸附等领域的应用研究,并对其未来的发展趋势提出了展望。